01 Iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark b'pjanċa ħoxna
L-iwweldjar ta' pjanċi ħoxnin (ħxuna ≥ 20mm) għandu rwol ewlieni fil-manifattura ta' tagħmir kbir f'oqsma importanti bħall-ajruspazju, in-navigazzjoni u l-bini tal-vapuri, it-trasport ferrovjarju, eċċ. Dawn il-komponenti ġeneralment huma kkaratterizzati minn ħxuna kbira, forom kumplessi ta' ġonot, u ambjenti ta' servizz kumplessi. Il-kwalità tal-iwweldjar għandha impatt dirett fuq il-prestazzjoni u l-ħajja tat-tagħmir. Minħabba l-veloċità baxxa tal-iwweldjar u l-problemi serji ta' spattering, il-metodu tradizzjonali tal-iwweldjar protett bil-gass jiffaċċja sfidi bħal effiċjenza baxxa tal-iwweldjar, konsum għoli ta' enerġija, u stress residwu kbir, li jagħmilha diffiċli biex jintlaħqu r-rekwiżiti tal-manifattura li dejjem jiżdiedu. Madankollu, it-teknoloġija tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark hija differenti mit-teknoloġija tradizzjonali tal-iwweldjar. Tgħaqqad b'suċċess il-vantaġġi ta'iwweldjar bil-lejżeru l-iwweldjar bl-ark, u għandu l-karatteristiċi ta' fond ta' penetrazzjoni kbir, veloċità mgħaġġla tal-iwweldjar, effiċjenza għolja u kwalità aħjar tal-iwweldjar, kif muri fil-Figura 1. Għalhekk, din it-teknoloġija ġibdet attenzjoni mifruxa u bdiet tiġi applikata f'xi oqsma ewlenin.
Figura 1 Prinċipju tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark
02Riċerka dwar l-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' pjanċi ħoxnin
L-Istitut Norveġiż tat-Teknoloġija Industrijali u l-Università tat-Teknoloġija ta' Lule fl-Iżvezja studjaw l-uniformità strutturali ta' ġonot iwweldjati komposti taħt il-15kW għal azzar b'liga baxxa ta' saħħa għolja mikro-ligat ta' 45mm ħxuna. L-Università ta' Osaka u l-Istitut Ċentrali tar-Riċerka Metallurġika tal-Eġittu użaw laser tal-fibra ta' 20kW biex iwettqu riċerka dwar il-proċess ta' wweldjar ibridu b'ark bil-lejżer b'pass wieħed ta' pjanċi ħoxnin (25mm), bl-użu ta' inforra tal-qiegħ biex isolvu l-problema tal-ħotba tal-qiegħ. Il-Kumpanija tat-Teknoloġija tal-Forza Daniża użat żewġ lasers tad-diski ta' 16 kW f'serje biex twettaq riċerka dwar l-iwweldjar ibridu ta' pjanċi tal-azzar ħoxnin ta' 40mm bi 32 kW, li jindika li l-iwweldjar b'ark bil-lejżer ta' qawwa għolja huwa mistenni li jintuża fl-iwweldjar tal-bażi tat-torrijiet tal-enerġija mir-riħ offshore, kif muri fil-Figura 2. Harbin Welding Co., Ltd. hija l-ewwel fil-pajjiż li tikkontrolla t-teknoloġija ewlenija u t-teknoloġija tal-integrazzjoni tat-tagħmir tal-iwweldjar b'sors ta' sħana ibridu b'ark ta' elettrodu tat-tidwib bil-lejżer solidu ta' qawwa għolja. Din hija l-ewwel darba li qed napplika b'suċċess teknoloġija u tagħmir tal-iwweldjar ibridu bl-ark b'elettrodu tat-tidwib b'lejżer solidu ta' qawwa għolja għal tagħmir tal-manifattura ta' kwalità għolja f'pajjiżi.
Figura 2. Dijagramma tat-tqassim tal-installazzjoni tal-lejżer
Skont l-istatus attwali tar-riċerka tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' pjanċi ħoxnin f'pajjiżna u barra minn pajjiżna, jidher li l-kombinazzjoni tal-metodu tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark u l-kanal b'vojt dejjaq tista' tikseb l-iwweldjar ta' pjanċi ħoxnin. Meta l-qawwa tal-lejżer tiżdied għal aktar minn 10,000 watt, taħt l-irradjazzjoni ta' lejżer ta' enerġija għolja, l-imġiba tal-vaporizzazzjoni tal-materjal, il-proċess ta' interazzjoni bejn il-lejżer u l-plażma, l-istat stabbli tal-fluss tal-ġabra mdewba, il-mekkaniżmu tat-trasferiment tas-sħana, u l-imġiba metallurġika tal-iwweldjar iseħħu bidliet fi gradi differenti. Hekk kif il-qawwa tiżdied għal aktar minn 10,000 watt, iż-żieda fid-densità tal-qawwa tintensifika l-grad ta' vaporizzazzjoni fiż-żona ħdejn it-toqba ż-żgħira, u l-forza ta' rkupru taffettwa direttament l-istabbiltà tat-toqba ż-żgħira u l-fluss tal-ġabra mdewba, u b'hekk taffettwa l-proċess tal-iwweldjar. Il-bidliet għandhom impatt mhux negliġibbli fuq l-implimentazzjoni tal-lejżer u l-proċessi tal-iwweldjar komposti tiegħu. Dawn il-fenomeni karatteristiċi fil-proċess tal-iwweldjar jirriflettu direttament jew indirettament l-istabbiltà tal-proċess tal-iwweldjar sa ċertu punt, u jistgħu saħansitra jiddeterminaw il-kwalità tal-iwweldjar. L-effett tal-akkoppjar taż-żewġ sorsi tas-sħana tal-lejżer u l-ark jista' jagħmel liż-żewġ sorsi tas-sħana jagħtu rwol sħiħ lill-karatteristiċi tagħhom stess u jiksbu effetti tal-iwweldjar aħjar mill-iwweldjar b'lejżer wieħed u l-iwweldjar bl-ark. Meta mqabbel mal-metodu tal-iwweldjar awtoġenu bil-lejżer, dan il-metodu tal-iwweldjar għandu l-vantaġġi ta' adattabilità qawwija tad-distakk u ħxuna kbira li tista' tiġi wweldjata. Meta mqabbel mal-metodu tal-iwweldjar bil-lejżer b'distakk dejjaq għal pjanċi ħoxnin, għandu l-vantaġġi ta' effiċjenza għolja tat-tidwib tal-wajer u effett tajjeb ta' fużjoni tal-kanal. Barra minn hekk, l-attrazzjoni tal-lejżer għall-ark ittejjeb l-istabbiltà tal-ark, u tagħmel l-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark aktar mgħaġġel mill-iwweldjar bl-ark tradizzjonali uiwweldjar bil-wajer tal-mili bil-lejżer, b'effiċjenza tal-iwweldjar relattivament għolja.
03 Applikazzjoni ta' wweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja
It-teknoloġija tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja tintuża ħafna fl-industrija tal-bini tal-vapuri. Meyer Shipyard fil-Ġermanja stabbilixxiet linja ta' produzzjoni tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark tas-CO2 ta' 12kW għall-iwweldjar ta' pjanċi ċatti tal-buq u stiffeners biex tikseb il-formazzjoni ta' weldjaturi tal-fillet twal 20m f'daqqa u tnaqqas il-grad ta' deformazzjoni b'2/3. GE żviluppat sistema ta' iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark tal-fibra b'qawwa massima ta' ħruġ ta' 20kW biex issaldja l-ġarr tal-ajruplani USS Saratoga, u b'hekk iffrankat 800 tunnellata ta' metall iwweldjat u naqqset is-sigħat ta' xogħol bi 80%, kif muri fil-Figura 3. CSSC 725 tadotta sistema ta' iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja bil-lejżer tal-fibra ta' 20kW, li tista' tnaqqas id-deformazzjoni tal-iwweldjar b'60% u żżid l-effiċjenza tal-iwweldjar bi 300%. Shanghai Waigaoqiao Shipyard tuża sistema ta' iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja bil-lejżer tal-fibra ta' 16kW. Il-linja ta' produzzjoni tadotta teknoloġija ġdida ta' proċess ta' wweldjar ibridu bil-lejżer + wweldjar MAG biex tikseb wweldjar b'pass wieħed fuq naħa waħda u ffurmar fuq żewġ naħat ta' pjanċi tal-azzar ta' ħxuna ta' 4-25mm. It-teknoloġija tal-wweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja tintuża ħafna f'vetturi armati. Il-karatteristiċi tal-wweldjar tagħha huma: iwweldjar ta' strutturi tal-metall kumplessi ta' ħxuna kbira, spiża baxxa, u manifattura b'effiċjenza għolja.
Figura 3. Il-bastiment tal-ajru USS Sara Toga
It-teknoloġija tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja ġiet applikata inizjalment f'xi oqsma industrijali u se ssir mezz importanti għall-manifattura effiċjenti ta' strutturi kbar bi ħxuna tal-ħitan medja u kbira. Fil-preżent, hemm nuqqas ta' riċerka dwar il-mekkaniżmu tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja, li jeħtieġ li jissaħħaħ aktar, bħall-interazzjoni bejn il-fotoplażma u l-ark u l-interazzjoni bejn l-ark u l-ġabra mdewba. Għad hemm ħafna problemi mhux solvuti fil-proċess tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja, bħal tieqa dejqa tal-proċess, proprjetajiet mekkaniċi irregolari tal-istruttura tal-iwweldjar, u kontroll ikkumplikat tal-kwalità tal-iwweldjar. Hekk kif il-qawwa tal-ħruġ tal-lejżers ta' grad industrijali tiżdied gradwalment, it-teknoloġija tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer-ark ta' qawwa għolja se tiżviluppa malajr, u varjetà ta' teknoloġiji ġodda tal-iwweldjar ibridu bil-lejżer se jkomplu jitfaċċaw. Il-lokalizzazzjoni, l-iskala kbira u l-intelliġenza se jkunu xejriet importanti fl-iżvilupp ta' tagħmir tal-iwweldjar bil-lejżer ta' qawwa għolja fil-futur.
Ħin tal-posta: 24 ta' April 2024
